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Le scorpion géant, déjà une terreur des mers de l'Ordovicien

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Retrouvés dans un cratère d'impact de météorite, des restes d'arthropodes remarquablement conservés dévoilent le plus ancien des euryptéridés, daté de 467 millions d'années. Il s'agit des plus grands prédateurs de leur époque qui se sont ensuite beaucoup diversifiés, jusqu'à nos araignées et nos scorpions.

Ce scorpion des mers, Pentecopterus decorahensis, long de 1,80 m, repousse de 9 millions d'années l'apparition de sa famille, les euryptérides. Ce grand groupe, ancêtre de nos araignées et de nos scorpions, s'est diversifié dans les océans pendant des dizaines de millions d'années, jusqu'au Dévonien, l'époque de la grande conquête animale des terres émergées. © Patrick Lynch, Yale University

Ses découvreurs l'ont baptisé Pentecopterus decorahensis, parce qu'il semble aussi bien armé qu'un pentécontère, un bateau de guerre de la Grèce antique. Cet animal de 1,70 m, protégé d'une belle carapace, arborait des membres puissants autour d'un corps longiligne, comme le navire grec aux 50 rameurs, et muni d'une étrave solide. La tête, pourrait-on dire. C'était en fait le céphalothorax puisque l'animal est parent avec les scorpions, les araignées, les acariens et même les limules (les chélicérates, donc), lesquels ont installé leur tête et leur thorax dans le même compartiment.

Quant au nom d'espècedecorahensis, il rappelle que cet animal a été trouvé dans un site extraordinaire de l'Iowa, aux États-Unis. Sous une couche de schiste baptisée Winneshiek se cache le cratère Decorah, large de 5,6 km de diamètre. Là, il y a environ 470 millions d'années, un corps rocheux de 200 m de large a percuté le sol, creusant une dépression que l'eau a envahie. Cette dernière était-elle salée, puisque la côte devait être toute proche, ou saumâtre, puisqu'une rivière y passe ? Les géologues l'ignorent. Quoi qu'il en soit, les sédiments qui se sont doucement accumulés dans cette étendue d'eau calme et peu oxygénée ont recouvert des fossiles aujourd'hui remarquablement bien conservés.

Reconstitution d’un Pentecopterus decorahensis adulte, en vue dorsale (A). En C et en D, la face ventrale du prosome, ou céphalothorax, donc la partie avant du corps, qui porte les appendices (non représentés en C). En B, l’opercule génital, porté par l’opisthosome (partie arrière de l’animal). Les barres d'échelle mesurent 10 cm. © Lamsdell et al. BMC Evolutionary Biology 2015

Les euryptéridés, ces géants des mers du Paléozoïque

Depuis 2010, les paléontologues de l'université Yale explorent ce schiste formé durant l'Ordovicien moyen (le Darriwilien, précisément), peu après l'impact. Ils en ont exhumé quelque 5.000 fossiles et, parmi eux, des phyllocaridés (des crustacés ressemblant à des crevettes) et des mollusques. Il y avait aussi des euryptéridés, le groupe auquel appartient Pentecopterus decorahensis. Ces scorpions des mers - c'est leur nom - ont dominé les océans durant des dizaines de millions d'années et se sont bien diversifiés, avec environ 250 espèces connues. Certaines ont atteint des tailles considérables, jusqu'à en faire les plus grands arthropodes connus. En 2007, nous présentions Jaekelopterus, trouvé en Allemagne et qui devait atteindre 2,5 m. Il vivait au Dévonien, donc bien plus tard, durant les heures de gloire des euryptéridés. Avec leurs pinces et leur taille, ces animaux sont considérés comme les grands prédateurs de leur époque... à moins qu'ils n'aient été que des charognards, voire des herbivores, comme le concluait une étude que nous rapportions en 2011 et qui portait sur Acutiramus. Ses pinces, justement, n'auraient pas été assez puissantes pour venir à bout des blindages très à la mode chez les poissons de l'époque.

Cela ne semble pas être l'avis des découvreurs de ce Pentecopterus decorahensis, qui y voient un grand prédateur. Ils en ont étudié plus de 150 fragments, qu'ils décrivent dans la revue BMC Evolutionary Biology, et dont le contenu est livré en libre accès. Malgré cette fragmentation des individus, la morphologie globale a pu être très bien reconstituée. L'image d'artiste donnée en tête de cet article, et qui provient du communiqué de l’université de Yale, est donc très réaliste.

Ces fossiles ont été trouvés dans du schiste et ont pu être observés en détail. Ils sont remarquablement conservés malgré leurs 467 millions d'années. On voit ici des chélicères. Ces petites pinces sont caractéristiques, aujourd'hui, des arachnides (araignées et scorpions) et des acariens, et ont donné son nom au groupe des chélicérates. Ils sont complets en A, B et E, et il n'en reste que l'une des deux parties en C, D et F. Les barres d'échelle mesurent 1 cm. © Lamsdell et al. BMC Evolutionary Biology 2015

L'histoire des arthropodes sera-t-elle mieux comprise ?

La plupart des membres trouvés indiquent une taille entre 75 et 100 cm, avec un maximum de 170 cm. Les chercheurs ont également reconstitué des juvéniles, qui mesuraient environ 10 à 15 cm. Plusieurs fossiles avaient conservé leur cuticule, qui a pu être examinée au microscope. Les auteurs ont même pu comparer l'évolution des appendices entre les juvéniles et les adultes (une aubaine pour un spécialiste des arthropodes). La possibilité de rotation des extrémités des membres des paires 2 et 3, par exemple, suggère aux auteurs que ces appendices étaient destinés à la préhension des proies plutôt qu'à la nage.

Avec un âge de 467 millions d'années, cette découverte recule de 9 millions d'années l'apparition de ce grand groupe des euryptéridés, qui a peuplé les océans du Paléozoïque. Leurs liens avec les autres arthropodes, notamment avec les arachnides et les crustacés actuels, sont encore bien mal connus. Ces animaux vivaient peu avant une grande extinction massive, qui termina l'Ordovicien. Ils ont donc des éléments d'histoire à nous raconter...

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